WO2016143491A1 - 模擬運転システム及び制御装置 - Google Patents

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峰之 駒田
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Horiba Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04—Arrangements for maintaining operational condition

Definitions

  • the present invention relates to a simulated driving system that reproduces the running state of a vehicle on a road or a part thereof by simulating a vehicle as a specimen or a part thereof.
  • Patent Document 1 As this type of simulated driving system, as shown in Patent Document 1, for example, in order to test the performance of the vehicle by measuring exhaust gas, the vehicle mounted on the dynamometer is simulated and the vehicle is actually driven on the road. Some are configured to reproduce.
  • the inventor of the present application diligently studied to develop a simulated driving system capable of reproducing actual traveling in real time, and found that the following problems occur. That is, in order to reproduce real driving in real time, a configuration in which traveling data is sequentially acquired by wireless communication from a vehicle traveling on the road can be considered, but in such a configuration, when wireless communication is unexpectedly interrupted In addition, the vehicle on the dynamometer cannot be controlled. Then, in the worst case, the vehicle on the dynamometer runs out of control, and there arises a problem that safety during testing cannot be ensured.
  • Such problems are not limited to systems that test the performance of a vehicle. While driving data is acquired from a vehicle traveling on the road, a part of the vehicle, such as an engine or a powertrain, is simulated to test its performance. It is a problem that can occur even in a system that does this.
  • the present invention provides a simulated driving system capable of simulating a test vehicle or a part thereof while sequentially acquiring travel data from a vehicle traveling on the road and ensuring safety during testing. Is the main issue.
  • the simulated driving system performs simulated driving of a vehicle as a specimen or a part thereof based on the traveling data while acquiring traveling data sequentially transmitted by wireless communication from a vehicle traveling on the road.
  • a simulation driving system that reproduces the running state of the vehicle or a part of the vehicle on the road, an automatic driving device that automatically drives the specimen, a dynamometer that applies a load to the specimen, and the automatic driving device or A control device that controls the dynamometer, and the control device detects a failure in the wireless communication, and when the communication failure detection unit detects the failure, And a control unit that controls the automatic driving device or the dynamometer so that the specimen is in a predetermined safe driving state.
  • the test specimen is simulated based on the traveling data while acquiring traveling data sequentially transmitted by wireless communication from a vehicle traveling on the road. It is possible to follow the actual running of the vehicle on the road. As a result, for example, actual running in a test room can be reproduced in almost real time, and it is possible to test the performance of a vehicle running on the road without going to a remote place such as overseas to perform a field test.
  • the control unit controls the automatic driving device or the dynamometer so that the specimen is in a predetermined safe driving state, so that traveling data is acquired due to wireless communication failure. Even if the test cannot be performed, the specimen can be prevented from running out of control by placing the specimen in a safe driving state, and the safety during the test can be ensured.
  • the simulated driving of the specimen reaches the point when the wireless communication is interrupted. If this happens, the subsequent running data has not been acquired, and the specimen cannot be simulated.
  • the simulated travel of the specimen is interrupted by wireless communication by transmitting travel data during the time when wireless communication is resumed. Before reaching the time point, the subsequent driving data can be acquired, and the specimen can be continuously simulated.
  • the communication failure detection unit detects the failure as a failure when wireless communication is interrupted longer than the time difference that occurs between the running state of the vehicle or part of the vehicle on the road and the running state reproduced by the specimen. It is preferable that it is comprised. With such a configuration, it is possible to control the specimen to be in a safe driving state only when necessary without interrupting the test unnecessarily.
  • control device controls the automatic driving device or the dynamometer based on divided data generated by dividing a series of the traveling data.
  • control device is configured to divide the series of travel data for each time from when the vehicle on the road starts to when it stops.
  • the vehicle or a part of the vehicle is always stopped, so that the safety during the test can be further improved.
  • Specific embodiments of the safe driving state include a state when the vehicle reaches a predetermined vehicle speed or a state when the vehicle stops.
  • control device performs simulated driving of the vehicle as a specimen or a part thereof based on the traveling data while acquiring traveling data sequentially transmitted by wireless communication from the vehicle traveling on the road.
  • a control device used in a simulated driving system that reproduces the running state of a vehicle or a part of the vehicle on the road, and is used with an automatic driving device that automatically drives the specimen and a dynamometer that applies a load to the specimen.
  • it has a control part which controls the dynamometer.
  • the vehicle or a part thereof is simulated while acquiring travel data from a vehicle traveling on the road, so that the actual travel can be reproduced in almost real time, but the safety during the test can be obtained. Sexuality can be secured.
  • the simulated driving system 100 is used to test the performance of the vehicle V1 as a specimen, and constitutes a part of the vehicle performance test system together with, for example, an exhaust gas analysis system (not shown).
  • the specimen is not limited to the vehicle V1, and may be a part of the vehicle V1 such as an engine or a power train.
  • the simulated driving system 100 includes an automatic driving device 10 that automatically drives a vehicle V1, a dynamometer 20 that applies a load to the vehicle V1, the automatic driving device 10, and the dynamometer. And a control device 30 for controlling the meter 20.
  • the vehicle V1, the automatic driving device 10, the dynamometer 20, and the control device 30 are all provided in, for example, a test room.
  • the automatic driving device 10 is configured to be able to automatically operate the amount of depression of an accelerator pedal, a clutch pedal, and a brake pedal, and switch a shift lever. Specifically, this has a driving robot 11 that is mounted in the driver's cab of the vehicle V1 and operates an accelerator pedal, a brake pedal, a clutch pedal, and the like. By giving a control signal to the driving robot 11, the vehicle V1 is It is configured to be able to operate automatically.
  • the dynamometer 20 functions as a drive device that drives the vehicle V1 by operating as an electric motor, and functions as a load device that applies a load to the vehicle V1 by operating as a generator.
  • this has a chassis roller 21 such as a rotating drum or endless belt on which a driving wheel such as a front wheel is mounted, and a motor (not shown) that is connected to the chassis roller 21 and rotates the chassis roller 21.
  • the control device 30 reproduces the actual traveling of the vehicle V2 in real time by simulating the vehicle V1 on the dynamometer 20 and causing the simulated traveling of the vehicle V1 to follow the actual traveling of the vehicle V2 on the road. It is.
  • the real time here is not limited to a state in which there is no time difference between the traveling state of the vehicle V2 on the road and the traveling state reproduced by the vehicle V1 as a specimen, and the traveling state of the vehicle V1.
  • This is a concept including a state in which there is a time difference (hereinafter also referred to as a delay time) between the vehicle and the traveling state of the vehicle V2.
  • the control device 30 controls the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 so that the traveling state of the vehicle V1 as a specimen follows the traveling state of the vehicle V2 on the road with a predetermined delay time. .
  • control device 30 sequentially acquires travel data related to travel from the vehicle V2 traveling on the road by wireless communication using a predetermined communication network such as the Internet or an intranet, and based on the travel data,
  • the operation device 10 and the dynamometer 20 are configured to be controlled.
  • the travel data described above includes various data acquired by an ECU, a TCU, a driving recorder, an in-vehicle exhaust gas analyzer, etc. mounted on the vehicle V2 on the road.
  • the vehicle V2 traveling on the road is configured to transmit the above-described various traveling data obtained by traveling as unit data divided every preset unit time. .
  • the control device 30 uses client / server type wireless communication, and acquires traveling data transmitted by wireless communication from the vehicle V2 traveling on the road by wireless communication via the server SV. It is configured as follows.
  • the server SV has unit data transmitted from the vehicle V2 on the road, and has a travel data combining unit SV1 that combines the unit data to generate a series of travel data.
  • the travel data combination unit SV1 is configured to transmit a series of travel data to the control device 30 by wireless communication such as an intranet.
  • the control device 30 includes a CPU, a memory, an A / D converter, a D / A converter, and the like, and the CPU and peripheral devices cooperate with each other according to a program stored in a predetermined area of the memory.
  • the divided data generation unit 31, the divided data storage unit 32, the control unit 33, and the communication failure detection unit 34 are configured to exhibit functions.
  • control device 30 will be described together with the description of each of the units 31 to 34.
  • the divided data generation unit 31 sequentially acquires the traveling data transmitted by wireless communication from the vehicle V2 traveling on the road by wireless communication via the server SV, and divides the acquired series of traveling data. Generate split data.
  • the divided data generation unit of the present embodiment is configured to divide the series of traveling data under a predetermined condition to generate a plurality of divided data.
  • the data is retransmitted to the divided data generation unit 31. That is, the divided data generation unit 31 of the present embodiment can acquire all travel data. Based on this, the divided data generation unit 31 is configured to generate the divided data by combining the traveling data acquired before the wireless communication is interrupted and the traveling data acquired after the wireless communication is resumed. .
  • the predetermined condition described above is set so as to include at least travel data from when the vehicle V2 on the road starts until it stops, and here, as shown in FIG. 4, the vehicle V2 on the road starts.
  • the travel data is set to be divided every time from when the vehicle stops until it stops, that is, every time from when the vehicle speed becomes zero to when the vehicle speed becomes zero again.
  • the divided data generation unit 31 extracts a stop point at which the vehicle speed is zero from a series of travel data transmitted from the vehicle V2 on the road, and a stop point immediately before the vehicle V2 on the road starts. To the time when the vehicle V2 stops is generated as divided data.
  • the divided data generation unit 31 sequentially stores the generated divided data in the divided data storage unit 32 set in a predetermined area of the memory.
  • the control unit 33 acquires the divided data generated by the divided data generation unit 31 from the divided data storage unit 32 and controls the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 based on each divided data.
  • the control unit 33 of the present embodiment is configured so that the traveling state of the vehicle V1, which is a specimen, reproduces the traveling state of the vehicle V2 traveling on the road with the above-described predetermined delay time.
  • the dynamometer 20 is controlled.
  • control unit 33 acquires the divided data in the order of generation, and reproduces the actual traveling indicated by the divided data by the vehicle V1 on the dynamometer 20 so that the driving robot 11 of the automatic driving apparatus 10 can reproduce.
  • the control signal is transmitted to the motor of the dynamometer 20.
  • the control unit 33 is configured to transmit the control signal based on the latest divided data among the divided data generated by the divided data generating unit 31.
  • the vehicle V1 on the dynamometer 20 can be simulated and operated so as to reproduce the actual traveling of the vehicle V2 on the road almost in real time.
  • the communication failure detection unit 34 detects that a failure has occurred in either the wireless communication between the vehicle V2 traveling on the road and the server SV or the wireless communication between the server SV and the control device 30. To do. More specifically, when any wireless communication is interrupted for a longer time than the delay time described above, it is configured to detect this as a failure, and when a failure is detected, a failure detection signal is generated. Transmit to the control unit 33.
  • the control part 33 when the said control part 33 acquires the said fault detection signal, it will control the said automatic driving apparatus 10 and the said dynamometer 20 so that the vehicle V1 which is a test body will be in a predetermined safe driving state. . More specifically, when acquiring the failure detection signal, the control unit 33 is configured to transmit a control signal to the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 so that the vehicle speed of the vehicle V1 becomes zero, for example. When receiving the failure detection signal, the control unit 33 of the present embodiment controls the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 using the divided data already acquired from the divided data storage unit 32 at that time, and the control is completed. Thus, the state where the vehicle speed of the vehicle V1 becomes zero is regarded as a safe driving state, and the safe driving state is maintained.
  • the vehicle V2 traveling on the road divides the traveling data for each predetermined unit time, and transmits each of the divided unit data to the server SV by wireless communication.
  • the server SV combines the unit data to generate a series of travel data, and transmits the series of travel data to the control device 30.
  • the control device 30 divides the acquired series of travel data under a predetermined condition to generate divided data, and controls the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 based on each divided data.
  • the divided data is a series of travels every time from when the vehicle V2 on the road starts to stop, that is, every time from when the vehicle speed becomes zero to when the vehicle speed becomes zero again. Data is divided.
  • control device 30 determines whether or not all of the generated divided data has been used, and when all the divided data has been used, ends the performance test.
  • the control device 30 detects whether a failure has occurred in the wireless communication. Specifically, as described above, when the wireless communication is interrupted longer than the delay time, the control device 30 of the present embodiment is configured to detect this as a failure. And the control apparatus 30 controls the automatic driving apparatus 10 and the dynamometer 20 so that the vehicle V1 which is a test body will be in a safe driving state, when a failure is detected.
  • the control device 30 when the wireless communication interruption time is shorter than the delay time, that is, when the wireless communication is resumed within the delay time, the control device 30 according to the present embodiment The driving data that could not be acquired is started, and the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 are controlled without interrupting the test using the driving data.
  • the vehicle V1 is simulated while acquiring traveling data from the vehicle V2 traveling on the road by wireless communication. Therefore, the simulation driving is performed on the vehicle V2 on the road. Can follow the actual driving. As a result, it is possible to reproduce the actual running in the test room almost in real time, and it is possible to test the performance of the vehicle V2 running on the road without going to a remote place such as overseas and conducting a field test. From this, for example, when a remote vehicle V2 breaks down, the actual traveling of the failed vehicle can be reproduced immediately in the test room, and the cause of the failure can be quickly clarified.
  • control unit 33 controls the automatic driving device 10 or the dynamometer 20 so that the vehicle V1 as a specimen is in a safe driving state when a failure occurs in wireless communication, the control unit 33 travels due to a failure in wireless communication. Even if the data cannot be acquired, the vehicle V1 can be prevented from running out of control, and the safety during the test can be ensured.
  • control unit 33 controls the automatic driving apparatus 10 and the dynamometer 20 based on each divided data, even if wireless communication is interrupted, the divided data used for the control at that time should be continuously used. Can do. As a result, the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 cannot be controlled immediately after the wireless communication is interrupted, and the safety during the test can be reliably ensured.
  • control device 30 controls the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 while acquiring travel data, it is possible to reduce the operations involved by the operator and to automate the simulation operation and the test.
  • control device 30 in the test room exhibits the function as the divided data generation unit 31, the divided data can be changed without changing the setting of the server SV or the setting of various devices mounted on the vehicle V2 on the road. Can be easily changed in the laboratory. Thereby, it is not necessary to go to the server SV or the vehicle V2 on the road in order to change the setting of the divided data.
  • the divided data generation unit 31 is configured to generate the divided data by combining the traveling data acquired before the wireless communication is interrupted and the traveling data acquired after the wireless communication is resumed, the wireless communication is performed. Even if it is interrupted, the simulated operation can be continued by restarting the wireless communication thereafter.
  • the divided data generation unit 31 Since the divided data generation unit 31 generates a series of traveling data transmitted from the vehicle V2 as divided data during the period from when the vehicle V2 on the road starts to stop, the simulated driving based on each divided data is performed. When finished, the vehicle V1 on the dynamometer 20 is always stopped. Thereby, even if wireless communication is interrupted in the middle of the test, the vehicle V1 on the dynamometer 20 can be prevented from running out of control, and the safety during the test can be further improved.
  • the simulated operation system 100 constitutes a part of the vehicle performance test system together with the exhaust gas analysis system and the like, the analysis result obtained by the exhaust gas analysis system and the vehicle-mounted exhaust gas analysis device mounted on the vehicle V2 on the road The accuracy of the on-vehicle exhaust gas analyzer can be confirmed in a test room, for example, by comparing the analysis results obtained by the above in almost real time.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the control device 30 of the embodiment is configured to generate the generated data by dividing the acquired traveling data, and to control the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 based on the divided data. It is not always necessary to generate divided data.
  • the control device 30 includes a travel data acquisition unit 35 that sequentially acquires travel data by wireless communication, and an automatic driving device 10 and a dynamometer 20 based on the acquired travel data.
  • it may include a control unit 33 that controls and a communication failure detection unit 34 that detects an abnormality signal from the server SV and detects that a failure has occurred in wireless communication.
  • the control unit 33 controls the automatic driving device 10 and the dynamometer 20 so that the vehicle V1 is in a predetermined safe driving state. Forcibly.
  • the above-described stable operation state is a state where the vehicle V1 is stopped or a state where the vehicle speed of the vehicle V1 becomes a predetermined speed.
  • the control unit 33 causes the vehicle V1 to decelerate until the vehicle speed becomes zero when a failure is detected by the communication failure detection unit 34.
  • the control unit 33 when a failure is detected by the communication failure detection unit 34, maintains the vehicle speed of the vehicle V1 at that time. And you may be comprised so that the dynamometer 20 may be controlled.
  • the control unit 33 reduces the vehicle speed of the vehicle V1 to a predetermined speed and then maintains the vehicle speed so as to maintain the vehicle speed. 20 may be controlled.
  • traveling of the vehicle V2 on the road can be realized in real time, and the vehicle V1 on the dynamometer 20 is in a predetermined safe driving state when a communication failure is detected. Because it is forcibly operated, safety during testing can be ensured.
  • working data for every time from the start of the vehicle on a road until it stopped it is from the start of the vehicle on a road until the next start.
  • the driving data may be divided every time from when the vehicle on the road starts until it stops a plurality of times.
  • the divided data generation unit may divide the traveling data at predetermined time intervals.
  • the divided data generation unit may divide the travel data for every distance from when the vehicle on the road starts until it stops, or for every certain distance.
  • control device functions as the divided data generation unit and the divided data storage unit.
  • the divided data generation unit and the divided data storage unit run on the road, for example. You may make it exhibit on the apparatus and server which were mounted in the vehicle. Of course, you may make it make a control apparatus exhibit the function as a driving
  • control device is configured to control the automatic driving device and the dynamometer.
  • control device may control either the automatic driving device or the dynamometer.
  • control device of the embodiment is configured to restart the test from the middle when the wireless communication interrupted in the middle of the test is resumed, but the test is performed when the wireless communication is resumed. It may be configured to start over from the beginning.
  • the automatic driving apparatus of the said embodiment drives a vehicle automatically
  • Examples of such an automatic driving device include a device that automatically controls the rotational speed of an engine and a device that automatically drives a power train.
  • control apparatus of the said embodiment acquires the driving
  • the safety at the time of testing can be obtained while reproducing the actual running in almost real time by performing the simulated driving of the vehicle or a part thereof while acquiring the running data from the vehicle running on the road. Can be secured.

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Abstract

　路上を走行する車両から走行データを取得しながら車両又はその一部を模擬運転するとともに、試験時の安全性を担保することができる模擬運転システムを提供すべく、路上を走行する車両Ｖ２から無線通信によって逐次送信される走行データを取得しながら、該走行データに基づいて供試体である車両Ｖ１を模擬運転することで、路上における車両Ｖ２の走行状態を再現する模擬運転システム１００であり、供試体を自動で運転する自動運転装置１０と、供試体に負荷を与えるダイナモメータ２０と、制御装置３０とを具備し、制御装置３０が、無線通信に障害が生じたことを検知する通信障害検知部３４と、通信障害検知部３４が前記障害を検知した場合に、供試体が所定の安全運転状態となるように自動運転装置１０又はダイナモメータ２０を制御する制御部３３とを有するようにした。

Description

模擬運転システム及び制御装置
　本発明は、供試体である車両又はその一部を模擬運転することにより、路上における車両又はその一部の走行状態を再現する模擬運転システムに関するものである。
　この種の模擬運転システムとしては、特許文献１に示すように、例えば排ガス計測などにより車両の性能を試験すべく、ダイナモメータに搭載された車両を模擬運転して、路上における車両の実走行を再現するように構成されたものがある。
　ところで、従来の模擬運転システムにおいて、路上を走行する車両から走行データを逐次取得しながらダイナモメータ上の車両を模擬運転して、実走行をリアルタイムで再現できるように構成されたものは知られていない。
特開２００９－３００４３２号公報
　このような中で、本願発明者は、実走行をリアルタイムで再現できる模擬運転システムを開発すべく鋭意検討したところ、以下のような問題が生じることを見出した。
　すなわち、実走行をリアルタイムに再現するためには、路上を走行する車両から走行データを無線通信によって逐次取得する構成が考えられるが、このような構成であると、無線通信が不測に途切れた場合に、ダイナモメータ上の車両を制御することができなくなる。そうすると、最悪の場合にはダイナモメータ上の車両が暴走してしまい、試験時の安全性を担保することができないという問題が生じる。
　このような問題は、車両の性能を試験するシステムに限られず、路上を走行する車両から走行データを取得しながら、エンジンやパワートレインなどの車両の一部を模擬運転して、その性能を試験するシステムにおいても生じ得る問題である。
　そこで本発明は、路上を走行する車両から走行データを逐次取得しながら供試体である車両又はその一部を模擬運転するとともに、試験時の安全性を担保することができる模擬運転システムを提供することをその主たる課題とするものである。
　すなわち本発明に係る模擬運転システムは、路上を走行する車両から無線通信によって逐次送信される走行データを取得しながら、該走行データに基づいて供試体である車両又はその一部を模擬運転することで、路上における車両又はその一部の走行状態を再現する模擬運転システムであり、前記供試体を自動で運転する自動運転装置と、前記供試体に負荷を与えるダイナモメータと、前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御する制御装置とを具備し、前記制御装置が、前記無線通信に障害が生じたことを検知する通信障害検知部と、前記通信障害検知部が前記障害を検知した場合に、前記供試体が所定の安全運転状態となるように前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御する制御部とを有することを特徴とするものである。
　このように構成された模擬運転システムによれば、路上を走行する車両から無線通信によって逐次送信される走行データを取得しながら、該走行データに基づいて供試体を模擬運転するので、模擬運転を路上における車両の実走行に追随させることができる。これにより、例えば試験室において実走行をほぼリアルタイムで再現することができ、海外等の遠隔地に行って現地試験を行うことなく、路上を走行する車両の性能を試験することが可能となる。
　そのうえ、制御部が、無線通信に障害が生じた場合に、供試体が所定の安全運転状態となるように自動運転装置又はダイナモメータを制御するので、無線通信の障害によって走行データを取得することができなくなったとしても、供試体を安全運転状態とすることで、該供試体の暴走を防ぐことができ、試験時の安全性を担保することができる。
　路上における車両又はその一部の走行状態と供試体によって再現される走行状態との間に生じる時間差よりも長く無線通信が途切れた場合、供試体の模擬走行が無線通信の途切れた時点に到達してしまうと、それ以降の走行データは取得されておらず、供試体を模擬運転することができなくなってしまう。
　一方、無線通信の途切れている時間が上述した時間差よりも短ければ、無線通信が再開されたときに途切れている間の走行データを送信することで、供試体の模擬走行が無線通信の途切れた時点に到達するまえに、それ以降の走行データを取得することができ、供試体を継続して模擬運転することができる。
　そこで、前記通信障害検知部が、路上における車両又はその一部の走行状態と前記供試体によって再現される走行状態との間に生じる時間差よりも長く無線通信が途切れた場合に、前記障害として検知するように構成されていることが好ましい。
　このような構成であれば、不要に試験を中断することなく、必要な場合にのみ供試体が安全運転状態となるように制御することができる。
　前記制御装置が、一連の前記走行データを分割して生成された分割データに基づいて前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御することが好ましい。
　このような構成であれば、無線通信に障害が生じて走行データを取得できなくなったとしても、そのときの模擬運転に用いられている分割データは継続して使うことができる。これにより、無線通信に障害が生じた直後に供試体を制御できなくなることはなく、試験時の安全性を確実に担保することができる。
　前記制御装置が、路上の車両が発進してから停止するまでの時間毎に一連の前記走行データを分割するように構成されていることが好ましい。
　このような構成であれば、各分割データに基づく模擬走行が終了すると、車両又はその一部が必ず停止している状態となるので、試験時の安全性をより向上させることができる。
　安全運転状態の具体的な実施態様としては、車両が所定の車速となったときの状態又は車両が停止したときの状態が挙げられる。
　また、本発明に係る制御装置は、路上を走行する車両から無線通信によって逐次送信される走行データを取得しながら、該走行データに基づいて供試体である車両又はその一部を模擬運転することで、路上における車両又はその一部の走行状態を再現する模擬運転システムに用いられる制御装置であり、前記供試体を自動で運転する自動運転装置及び前記供試体に負荷を与えるダイナモメータとともに用いられ、前記無線通信に障害が生じたことを検知する通信障害検知部と、前記通信障害検知部が前記障害を検知した場合に、前記供試体が所定の安全運転状態となるように前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御する制御部とを有することを特徴とするものである。
　このような制御装置であれば、上述したような作用効果を得ることができる。
　このように構成した本発明によれば、路上を走行する車両から走行データを取得しながら車両又はその一部を模擬運転することで、実走行をほぼリアルタイムで再現しながらも、試験時の安全性を担保することができる。
本実施形態の模擬運転システムの構成を模式的に示す図。 本実施形態の走行データを説明する図。 本実施形態の制御装置の機能を示す機能ブロック図。 本実施形態の分割データを説明するグラフ。 本実施形態の模擬運転システムの動作を示すフローチャート。 その他の実施形態における制御装置の機能を示す機能ブロック図。 その他の実施形態における制御方法を説明するグラフ。
１００・・・模擬運転システム
１０　・・・自動運転装置
２０　・・・ダイナモメータ
３０　・・・制御装置
３１　・・・分割データ生成部
３２　・・・分割データ記憶部
３３　・・・制御部
３４　・・・通信障害検知部
ＳＶ　・・・サーバ
　以下に本発明に係る模擬運転システムの一実施形態について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る模擬運転システム１００は、供試体たる車両Ｖ１の性能を試験するために用いられるものであり、例えば図示しない排ガス分析システム等とともに車両性能試験システムの一部を構成するものである。
　なお、供試体は車両Ｖ１に限られず、エンジンやパワートレイン等の車両Ｖ１の一部であっても構わない。
　具体的に前記模擬運転システム１００は、図１に示すように、車両Ｖ１を自動で運転する自動運転装置１０と、前記車両Ｖ１に負荷を与えるダイナモメータ２０と、前記自動運転装置１０及び前記ダイナモメータ２０を制御する制御装置３０とを具備している。
　なお、車両Ｖ１、自動運転装置１０、ダイナモメータ２０及び制御装置３０はいずれも、例えば試験室に設けられている。
　自動運転装置１０は、アクセルペダル、クラッチペダル、ブレーキペダルの踏み込み量の操作や、シフトレバーの切替等を自動で行えるように構成されたものである。
　具体的にこのものは、車両Ｖ１の運転室に搭載されてアクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル等を操作する運転ロボット１１を有し、この運転ロボット１１に制御信号を与えることで、車両Ｖ１を自動運転することができるように構成されている。
　ダイナモメータ２０は、電動機として働くことにより車両Ｖ１を駆動させる駆動装置として機能し、発電機として働くことにより車両Ｖ１に負荷を与える負荷装置として機能するものである。
　具体的にこのものは、例えば前輪等の駆動輪が載せられる回転ドラムや無端ベルトなどのシャシローラ２１と、シャシローラ２１に接続されてシャシローラ２１を回転させる図示しないモータとを有し、このモータに制御信号を与えることで、前記駆動輪を駆動させたり、前記駆動輪に負荷を与えたりすることができるように構成されている。
　制御装置３０は、ダイナモメータ２０上の車両Ｖ１を模擬運転して、当該車両Ｖ１の模擬走行を路上における車両Ｖ２の実走行に追随させることにより、前記車両Ｖ２の実走行をリアルタイムに再現するものである。
　なお、ここでいうリアルタイムとは、路上における車両Ｖ２の走行状態と供試体である車両Ｖ１によって再現される走行状態との間に全く時間差がないという状態には限られず、前記車両Ｖ１の走行状態と前記車両Ｖ２の走行状態との間に時間差（以下、遅れ時間ともいう）が生じている状態を含む概念である。ここでは、制御装置３０は、供試体である車両Ｖ１の走行状態が、所定の遅れ時間をおいて路上における車両Ｖ２の走行状態を追随するように、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御する。
　具体的に前記制御装置３０は、路上を走行する車両Ｖ２から走行に関する走行データをインターネットやイントラネット等の所定の通信網を利用した無線通信によって逐次取得しながら、当該走行データに基づいて、前記自動運転装置１０及び前記ダイナモメータ２０を制御するように構成されている。
　ここで、上述した走行データには、路上の車両Ｖ２に搭載されたＥＣＵ、ＴＣＵ、ドライビングレコーダ、車載型排ガス分析装置などにより取得された種々のデータが含まれており、具体的には、車速、エンジントルク、走行抵抗、外気温、タイヤ温度、風速、路上の傾き、排ガス分析結果などである。
　なお、路上を走行する車両Ｖ２は、図２に示すように、走行により得られる上述した種々の走行データを予め設定された単位時間毎に分割された単位データとして送信するように構成されている。
　本実施形態の制御装置３０は、クライアント・サーバ型の無線通信を利用したものであり、路上を走行する車両Ｖ２から無線通信によって送信された走行データを、サーバＳＶを介して無線通信によって取得するように構成されている。
　前記サーバＳＶは、図３に示すように、路上の車両Ｖ２から送信された単位データを取得するとともに、各単位データを結合して一連の走行データを生成する走行データ結合部ＳＶ１を有しており、前記走行データ結合部ＳＶ１が、一連の走行データをイントラネット等の無線通信によって制御装置３０に送信するように構成されている。
　前記制御装置３０は、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を備えたものであり、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従ってＣＰＵや周辺機器が協働することにより、図３に示すように、分割データ生成部３１、分割データ記憶部３２、制御部３３、通信障害検知部３４としての機能を発揮するように構成されている。
　以下、前記各部３１～３４の説明を兼ねて、前記制御装置３０の動作について説明する。
　まず、分割データ生成部３１は、路上を走行する車両Ｖ２から無線通信によって送信された走行データを、前記サーバＳＶを介して無線通信によって逐次取得するとともに、取得した一連の走行データを分割して分割データを生成する。
　なお、本実施形態の分割データ生成部は、所定の条件で前記一連の走行データを分割して複数の分割データを生成するように構成されている。
　本実施形態では、試験の途中で無線通信が途切れたとしても、その後、無線通信が再開されることにより、途切れている間に路上の車両Ｖ２により得られた走行データが、サーバＳＶを介して分割データ生成部３１に再送信されるようにしてある。つまり、本実施形態の分割データ生成部３１は、全ての走行データを取得することができる。
　このことに基づき、分割データ生成部３１は、無線通信が途切れる前に取得した走行データと、無線通信が再開した後に取得する走行データとを合わせて、分割データを生成するように構成されている。
　上述した所定の条件は、少なくとも路上の車両Ｖ２が発進してから停止するまでの走行データが含まれるように設定されており、ここでは、図４に示すように、路上の車両Ｖ２が発進してから停止するまでの時間、つまり車速がゼロの状態から再び車速がゼロの状態になるまでの時間毎に走行データを分割するように設定されている。
　より詳細には、前記分割データ生成部３１は、路上の車両Ｖ２から送信された一連の走行データのうち車速がゼロである停車時点を抽出するとともに、路上の車両Ｖ２が発進する直前の停車時点から当該車両Ｖ２が停止したときの停車時点までを分割データとして生成する。
　そして、前記分割データ生成部３１は、生成した各分割データを前記メモリの所定領域に設定されている分割データ記憶部３２に逐次記憶させる。
　制御部３３は、前記分割データ生成部３１により生成された分割データを前記分割データ記憶部３２から取得するとともに、各分割データに基づいて、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御する。
　本実施形態の制御部３３は、供試体である車両Ｖ１の走行状態が、上述した所定の遅れ時間をおいて路上を走行する車両Ｖ２の走行状態を再現するように、前記自動運転装置１０及び前記ダイナモメータ２０を制御する。
　より具体的に前記制御部３３は、分割データを生成された順に取得するとともに、各分割データの示す実走行をダイナモメータ２０上の車両Ｖ１によって再現するように、自動運転装置１０の運転ロボット１１及びダイナモメータ２０のモータに制御信号を送信する。
　ここでは、前記制御部３３は、分割データ生成部３１により生成された分割データのうち、最新の分割データに基づいて前記制御信号を送信するように構成されている。これにより、路上における車両Ｖ２の実走行をほぼリアルタイムに再現するように、ダイナモメータ２０上の車両Ｖ１を模擬運転することができる。
　通信障害検知部３４は、路上を走行する車両Ｖ２とサーバＳＶとの間の無線通信、又は、サーバＳＶと制御装置３０との無線通信の何れかに障害が生じた場合に、そのことを検知する。
　より具体的には、何れかの無線通信が、上述した遅れ時間よりも長い間途切れた場合に、そのことを障害として検知するように構成されており、障害が検知されると障害検知信号を前記制御部３３に送信する。
　そして、本実施形態では、前記制御部３３が、前記障害検知信号を取得すると、供試体である車両Ｖ１が所定の安全運転状態となるように前記自動運転装置１０及び前記ダイナモメータ２０を制御する。
　より詳細に前記制御部３３は、障害検知信号を取得した場合、例えば車両Ｖ１の車速がゼロとなるように自動運転装置１０及びダイナモメータ２０に制御信号を送信するように構成されている。本実施形態の前記制御部３３は、障害検知信号を受け取ると、そのとき既に分割データ記憶部３２から取得した分割データを用いて自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御し、その制御が終了して車両Ｖ１の車速がゼロとなった状態を安全運転状態として、その安全運転状態を維持するように構成されている。
　次に、本実施形態の模擬運転システム１００の具体的な動作について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
　まず、路上を走行する車両Ｖ２は、走行データを予め定められた単位時間毎に分割し、この分割した単位データそれぞれを無線通信によってサーバＳＶに送信する。
　次に、サーバＳＶは、各単位データを結合して一連の走行データを生成するとともに、この一連の走行データを制御装置３０に送信する。
　制御装置３０は、取得した一連の走行データを所定の条件で分割して分割データを生成するとともに、各分割データに基づいて自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御する。
　なお、前記分割データは、上述したように、路上の車両Ｖ２が発進してから停止するまでの時間、つまり車速がゼロの状態から再び車速がゼロの状態になるまでの時間毎に一連の走行データを分割したものである。
　続いて、制御装置３０は、生成された分割データを全て用いたかどうかを判断するとともに、全ての分割データを用いた場合には、性能試験を終了する。
　そして、性能試験が継続している間は、前記制御装置３０は、無線通信に障害が発生しているかを検知する。
　具体的に本実施形態の制御装置３０は、上述したように、遅れ時間よりも長く無線通信が途切れた場合に、そのことを障害として検知するように構成されている。
　そして、制御装置３０は、障害を検知した場合には、供試体である車両Ｖ１が安全運転状態になるように、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御する。
　一方、無線通信の途切れた時間が前記遅れ時間よりも短い場合、つまり、遅れ時間以内に無線通信が再開された場合には、本実施形態の制御装置３０は、無線通信が途切れている間に取得できなかった走行データを取得し始め、この走行データを用いて試験を中断させることなく、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御する。
　このように構成された本実施形態に係る模擬運転システム１００によれば、路上を走行する車両Ｖ２から走行データを無線通信によって取得しながら車両Ｖ１を模擬運転するので、模擬運転を路上における車両Ｖ２の実走行に追随させることができる。これにより、試験室において実走行をほぼリアルタイムで再現することができ、海外等の遠隔地に行って現地試験を行うことなく、路上を走行する車両Ｖ２の性能を試験することが可能となる。このことから、例えば遠隔地の車両Ｖ２が故障した場合には、試験室においてすぐに故障車の実走行を再現することができ、故障の原因を迅速に解明することが可能となる。
　また、制御部３３が、無線通信に障害が生じた場合に、供試体である車両Ｖ１が安全運転状態となるように自動運転装置１０又はダイナモメータ２０を制御するので、無線通信の障害によって走行データを取得することができなくなったとしても、車両Ｖ１の暴走を防ぐことができ、試験時の安全性を担保することができる。
　そのうえ、制御部３３が各分割データに基づいて自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御するので、無線通信が途切れたとしても、そのときの制御に用いられている分割データは継続して使うことができる。これにより、無線通信が途切れてすぐに自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御できなることはなく、試験時の安全性を確実に担保することができる。
　また、制御装置３０が、走行データを取得しながら自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御するので、オペレータが介在する操作を減らし、模擬運転や試験の自動化を図ることができる。
　さらに、分割データ生成部３１としての機能を試験室の制御装置３０に発揮させているので、サーバＳＶの設定や路上の車両Ｖ２に搭載された種々の機器の設定を変更することなく、分割データに関する設定を試験室で容易に変更することができる。
　これにより、分割データの設定を変更するために、サーバＳＶや路上の車両Ｖ２のもとへ行く必要もない。
　分割データ生成部３１が、無線通信が途切れる前に取得した走行データと、無線通信が再開した後に取得する走行データとを合わせて、分割データを生成するように構成されているので、無線通信が途切れたとしても、その後、無線通信が再開されることにより、模擬運転を継続させることができる。
　分割データ生成部３１が、路上の車両Ｖ２が発進してから停止するまでの間に、当該車両Ｖ２から送信された一連の走行データを分割データとして生成するので、各分割データに基づく模擬運転が終了すると、ダイナモメータ２０上の車両Ｖ１は必ず停止した状態となる。
　これにより、試験の途中で無線通信が途切れたとしても、ダイナモメータ２０上の車両Ｖ１が暴走することを未然に防ぐことができ、試験時の安全性をより向上させることができる。
　また、模擬運転システム１００が、排ガス分析システム等とともに車両性能試験システムの一部を構成するので、前記排ガス分析システムにより得られた分析結果と、路上の車両Ｖ２に搭載された車載型排ガス分析装置により得られた分析結果とをほぼリアルタイムで比較して、例えば前記車載型排ガス分析装置の精度等を試験室で確認することができる。
　さらに、供試体である車両Ｖ１の走行状態を、路上における車両Ｖ２の走行状態に追随させているので、路上の車両Ｖ２に関する種々の走行データと、供試体である車両Ｖ１の種々の試験データとをリアルタイムに比較することができる。
　なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
　例えば、前記実施形態の制御装置３０は、取得した走行データを分割して生成データを生成し、当該分割データに基づいて自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御するように構成されていたが、必ずしも分割データを生成する必要はない。
　具体的には、制御装置３０は、図６に示すように、走行データを無線通信によって逐次取得する走行データ取得部３５と、取得された走行データに基づいて自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御する制御部３３と、例えばサーバＳＶから異常信号を取得して無線通信に障害が生じたことを検知する通信障害検知部３４とを有しているものであっても良い。
　そして、前記制御部３３は、前記通信障害検知部３５により障害が検知された場合に、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御して、車両Ｖ１が所定の安全運転状態となるように車両Ｖ１を強制運転する。
　上述した安定運転状態とは、車両Ｖ１が停止した状態又は車両Ｖ１の車速が所定の速度となった状態である。
　具体的には、例えば図７（ａ）に示すように、制御部３３は、前記通信障害検知部３４により障害が検知された場合に、車両Ｖ１を車速がゼロになるまで減速させるように、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御するように構成されたものが挙げられる。
　また、例えば図７（ｂ）に示すように、制御部３３は、前記通信障害検知部３４により障害が検知された場合に、そのときの車両Ｖ１の車速を維持するように、自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御するように構成されていても構わない。
　さらに、制御部３３は、前記通信障害検知部３４により障害が検知された場合に、車両Ｖ１の車速を所定の速度まで減速させてから、その車速を維持するように自動運転装置１０及びダイナモメータ２０を制御するようにしても良い。
　上述した構成によれば、路上の車両Ｖ２の走行をよりリアルタイムに実現することができるうえ、通信障害が検知された場合に、ダイナモメータ２０上の車両Ｖ１が所定の安全運転状態となるように強制運転するので、試験時の安全性を担保することができる。
　また、前記実施形態では、分割データ生成部は、走行データを路上の車両が発進してから停止するまでの時間毎に分割していたが、路上の車両が発進してから次に発進するまでの時間毎に分割しても良いし、路上の車両が発進してから複数回停止するまでの時間毎に走行データを分割して構わない。さらに、分割データ生成部は、予め決められた一定の時間毎に走行データを分割するものであっても良い。
　そのうえ、分割データ生成部は、例えば走行データを路上の車両が発進してから停止するまでの距離毎に分割するようにしても良いし、一定の距離毎に分割するようにしても良い。
　さらに、前記実施形態では、分割データ生成部及び分割データ記憶部としての機能を制御装置に発揮させているが、分割データ生成部及び分割データ記憶部の一方又は両方を、例えば、路上を走行する車両に搭載された装置やサーバに発揮させるようにしても良い。
　もちろん、前記実施形態のサーバが有している走行データ結合部としての機能を、制御装置に発揮させるようにしても構わない。
　加えて、前記実施形態では、制御装置は、自動運転装置及びダイナモメータを制御するように構成されていたが、自動運転装置又はダイナモメータの何れか一方を制御するものであっても良い。
　そのうえ、前記実施形態の制御装置は、試験の途中で途切れた無線通信が再開された場合に、試験を途中から再開するように構成されているが、無線通信が再開された場合に、試験を始めからやり直すように構成されていても良い。
　また、前記実施形態の自動運転装置は、車両を自動で運転するものであったが、エンジンやパワートレイン等の車両の一部を自動で運転するものであっても良い。
　このような自動運転装置としては、例えばエンジンの回転数を自動で制御するものや、パワートレインを自動で運転するものが挙げられる。
　さらに、前記実施形態の制御装置は、路上を走行する車両から無線通信によって送信された走行データを、サーバを介して無線通信で取得するものであったが、サーバと制御装置との間では必ずしも無線通信を行う必要はなく、制御装置が有線通信によってサーバから走行データを取得するようにしても良い。
　その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
　以上に述べた本発明によれば、路上を走行する車両から走行データを取得しながら車両又はその一部を模擬運転することで、実走行をほぼリアルタイムで再現しながらも、試験時の安全性を担保することができる。

Claims (6)

  1. 　路上を走行する車両から無線通信によって逐次送信される走行データを取得しながら、該走行データに基づいて供試体である車両又はその一部を模擬運転することで、路上における車両又はその一部の走行状態を再現する模擬運転システムであり、
    　前記供試体を自動で運転する自動運転装置と、
    　前記供試体に負荷を与えるダイナモメータと、
    　前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御する制御装置とを具備し、
    　前記制御装置が、
    　前記無線通信に障害が生じたことを検知する通信障害検知部と、
    　前記通信障害検知部が前記障害を検知した場合に、前記供試体が所定の安全運転状態となるように前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御する制御部とを有することを特徴とする模擬運転システム。
  2. 　前記通信障害検知部が、路上における車両又はその一部の走行状態と前記供試体によって再現される走行状態との間に生じる時間差よりも長く無線通信が途切れた場合に、前記障害として検知することを特徴とする請求項１記載の模擬運転システム。
  3. 　前記制御装置が、一連の前記走行データを分割して生成された分割データに基づいて前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御することを特徴とする請求項１又は２記載の模擬運転システム。
  4. 　前記制御装置が、路上の車両が発進してから停止するまでの時間毎に一連の前記走行データを分割するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の模擬運転システム。
  5. 　前記安全運転状態が、車両が所定の速度となったときの状態又は車両が停止したときの状態であることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の模擬運転システム。
  6. 　路上を走行する車両から無線通信によって逐次送信される走行データを取得しながら、該走行データに基づいて供試体である車両又はその一部を模擬運転することで、路上における車両又はその一部の走行状態を再現する模擬運転システムに用いられる制御装置であり、
    　前記供試体を自動で運転する自動運転装置及び前記供試体に負荷を与えるダイナモメータとともに用いられ、
    　前記無線通信に障害が生じたことを検知する通信障害検知部と、
    　前記通信障害検知部が前記障害を検知した場合に、前記供試体が所定の安全運転状態となるように前記自動運転装置又は前記ダイナモメータを制御する制御部とを有することを特徴とする制御装置。
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